Galvenās titāna sakausējuma pielietojuma jomas uz kuģiem ir spiedienizturīgi korpusi, jūras ūdens cauruļvadu sistēmas, siltummaiņi, dzesētāji, dažādi cauruļu savienojumi, dzinēja sastāvdaļas, pacelšanas ierīces un palaišanas ierīces. Krievija un ASV bija pirmās valstis, kas iesaistījās titāna sakausējumu izpētē kuģiem, un izveidoja savas titāna sakausējumu sistēmas kuģiem. Krievija ir pasaules priekšgalā titāna izstrādē un praktiskajā pielietošanā kuģiem ar dažāda stipruma titāna sakausējumiem kuģiem, un ir klasificējusi šos titāna sakausējumus pēc to izmantošanas. Šobrīd tā ir vienīgā valsts, kurā ir visas titāna zemūdenes. Ķīna sāka izstrādāt titāna sakausējumus kuģiem 1960. gados, un tagad ir izveidojusi virkni titāna sakausējumu kuģiem ar stiprības diapazonu 320-1250 MPa. Galvenās kategorijas ir zemas stiprības sakausējumi, piemēram, TA2 un Ti31, vidējas stiprības sakausējumi, piemēram, Ti70, Ti75 un Ti91, un augstas stiprības sakausējumi, piemēram, TC4, Ti80, TC11, Ti62A, Ti-B19 un Ti{21}}B25. No sakausējumu veidu viedokļa zemas stiprības un vidējas stiprības titāna sakausējumi kuģiem parasti ir alfa un gandrīz alfa titāna sakausējumi, savukārt augstas -izturības titāna sakausējumi kuģiem ir alfa+beta vai gandrīz beta titāna sakausējumi. Zemas stiprības titāna sakausējumam piemīt augsta plastika un laba metināmība, kas padara to viegli pārstrādājamu plānās -sienu caurulēs un ir piemērots dažādu siltummaiņu, dzesētāju un citu cauruļu materiālu sagatavošanai; Vidējas stiprības titāna sakausējumam ir laba visaptveroša veiktspējas atbilstība, un tas ir piemērots lielām biezām sekcijām, jūras cauruļvadiem utt.; Augstas stiprības titāna sakausējumam piemīt augstas stiprības un zemas plastiskuma īpašības, un tas ir piemērots spiedienizturīgiem korpusiem, augstspiediena tvertnēm, īpašām kuģu sastāvdaļām utt.
Parastām jūras titāna sakausējuma konstrukcijas sastāvdaļām, ņemot vērā materiāla stiprības un stingrības atbilstību, sprieguma korozijas stingrību, metināmību utt., materiāla stiprības līmenis nedrīkst būt pārāk augsts, un pēc iespējas vairāk jāizvēlas nobrieduši alfa titāna sakausējumi. Tomēr konstrukcijas komponentiem ar īpašām izturības prasībām ir jāizvēlas augstas -stitības titāna sakausējumi. Attīstoties kuģu aprīkojumam uz dziļi zilu krāsu, ir izvirzītas augstākas prasības titāna materiālu veiktspējai, ko izmanto spiedienizturīgās konstrukcijās, piemēram, dziļūdens zemūdens kuģos un dziļās kosmosa stacijās, veicinot augstas -izturības titāna sakausējumu izstrādi izmantošanai jūrā. Materiālu stiprības uzlabošana var samazināt komponentu šķērsgriezuma-biezumu un spiedienu izturīgu konstrukciju svaru. Tomēr stiprības palielināšana bieži vien upurē materiālu stingrību. Tāpēc augstas stiprības saglabāšana, vienlaikus saglabājot labu stingrību, ir atslēga augstas stiprības{10}}titāna sakausējumu izmantošanai kuģiem. Augstas izturības un stingrības titāna sakausējumi pēdējos gados ir arī kļuvuši par pētniecības karsto punktu dažādiem pētniecības institūtiem un titāna uzņēmumiem. Pētījuma pieeja tiek veikta no diviem aspektiem. No vienas puses, reaģējot uz lielo valsts projektu steidzamajām vajadzībām, dizaina vienības mēdz izvēlēties nobriedušākus titāna sakausējuma materiālus. Optimizējot sakausējuma sastāvu un komponentu sagatavošanas procesu, var izpētīt materiālu veiktspējas potenciālu un uzlabot sakausējumu stiprības un izturības atbilstību. Daudzi pētījumi ir vērsti uz nobriedušu TC4 un Ti80 sakausējumu dizaina optimizēšanu. No otras puses, mēs izmantojam aviācijas un kosmosa augstas -stiprības un izturīgu titāna sakausējumu izstrādes koncepciju, lai izstrādātu jaunus augstas -stiprības un izturīgu titāna sakausējumu veidus kuģniecības inženierijai.
13. piecu gadu plāna periodā Ziemeļrietumu krāsaino metālu pētniecības institūts (Northwest Institute) veica pētījumus par sakausējuma sastāva optimizācijas dizainu, pamatojoties uz Ti80 sakausējumu, lai uzlabotu sakausējuma stingrību, vienlaikus saglabājot tā augsto izturību. - stabilo elementu, - stabilo elementu un intersticiālo elementu ietekme uz Ti80 sakausējuma izturību un stingrību tika sistemātiski pētīta, izmantojot Yu Rui teorijas aprēķinus un eksperimentus. Izmantojot Yu Rui teorijas aprēķinus, tika atklāts mikromehānisms elementu ietekmei uz sakausējuma izturību un stingrību. Tika veikts padziļināts pētījums par Ti-6Al sakausējuma stiprības un stingrības izmaiņām pēc Mo un Nb elementu pievienošanas. Tika konstatēts, ka Mo un Nb elementi maz ietekmē sakausējuma stiepes īpašības istabas temperatūrā, bet var būtiski uzlabot sakausējuma triecienizturību. Tas galvenokārt ir saistīts ar - stabilizējošu elementu pievienošanu, kas maina fāzes sastāvu mikrostruktūrā, izraisa vairāk dislokāciju un deformācijas dvīņu trieciena slodzes ietekmē, patērējot vairāk trieciena slodzes, tādējādi uzlabojot sakausējuma spēju pretoties plaisu izplatībai un panākot augstāku trieciena veiktspēju. Tika pētīta O elementa satura ietekme uz Ti80 sakausējuma stieņu ar dažādu mikrostruktūru triecienizturību un konstatēts, ka triecienizturība ir jutīgāka pret O elementa saturu sakausējumā. Pielāgojot katra elementa saturu un termiskās apstrādes sistēmu, tika konstatēts, ka Ti80 sakausējumam ir vislabākā izturības stingrība atkausētā stāvoklī. Tās mikrostruktūra ir bimodāla struktūra, kas sastāv no vienādas primārās alfa fāzes un beta pārejas fāzes, kā parādīts 1.
2. attēlā parādīta O satura ietekme uz Ti80 sakausējuma ar dubultu mikrostruktūru tecēšanas robežu un trieciena enerģiju. Var secināt, ka tad, kad O saturs ir 0,1% (masas daļa), sakausējuma tecēšanas robeža sasniedz 800 MPa un trieciena enerģija var sasniegt 72 J (testa standarts GB/T229-2020). Spiedienizturīgais dziļjūras zemūdens kuģa korpuss ir tipisks augstas -stiprības un izturīga titāna sakausējuma pārstāvis, ko izmanto dziļjūras iekārtās, un zemūdens kuģa niršanas dziļums ir cieši saistīts ar materiāla īpašo izturību. Alvin zemūdens kuģis Amerikas Savienotajās Valstīs ir palielinājis savu maksimālo niršanas dziļumu no 1868 līdz 4500 metriem, nomainot spiedienizturīgo apvalka materiālu no tērauda uz titānu. Pēc turpmākas modifikācijas ar titāna sakausējumu tā projektēšanas dziļums ir palielināts līdz 6000 metriem. Aplūkojot dziļūdens zemūdens kuģu spiedienizturīgo korpusu materiālu izvēli dažādās valstīs, redzams, ka galvenās titāna materiālu kategorijas ir Ti-6Al-4V (TC4) un Ti-6Al-4VELI (TC4ELI), un no šiem diviem sakausējumiem izgatavotā trīsvietīgā zemūdens kuģa niršanas dziļums nepārsniedz 7000 metrus. 2017. gadā Ķīna neatkarīgi izstrādāja un veiksmīgi uzbūvēja TC4ELI sakausējuma pilotējamo sfērisko apvalku un Ti80 sakausējuma pilotējamo sfērisko apvalku, kā arī veiksmīgi uzstādīja TC4ELI pilotējamo sfērisko apvalku uz Deep Sea Warrior zemūdens kuģa, kura maksimālais niršanas dziļums nepārsniedz 7000 metrus. No Krievijas ievestā melones ziedlapiņām veidotā TC4ELI pilotējamā sfēriskā apvalka maksimālais niršanas dziļums ir 7000 m. Trīsvietīgais zemūdens kuģis "Striver", kas izgatavots no Ti62A sakausējuma, var sasniegt 10909 m niršanas dziļumu. Sakausējums ir augstas stiprības un augstas izturības pret bojājumiem izturīgs titāna sakausējums, ko kopīgi izstrādājuši Ķīnas Zinātņu akadēmijas Metālu institūts un Baoji Titanium Industry Co., Ltd. Šī sakausējuma stiprums salīdzinājumā ar to ir ļoti labs, salīdzinot ar TC4. stingrība un metināmība.
Jiti Industry Co., Ltd. un citas vienības ir veikušas veiktspējas optimizācijas pētījumus Ti62A sakausējumam un izstrādājušas titāna sakausējumu Ti542222. Šī titāna sakausējuma tecēšanas robežas indekss ir 1000 MPa, un trieciena enerģija ir 40 J. Pēc dubultās atkausēšanas apstrādes tai ir vislabākā izturības plastika un izturība.
Ar atbilstošu valsts projektu atbalstu Ziemeļrietumu institūts un Ķīnas Kuģubūves rūpniecības korporācijas (CSIC) 725. pētniecības institūts ir veiksmīgi izstrādājuši titāna sakausējumus ar tecēšanas robežu 800 900 un 1000 MPa. Ziemeļrietumu institūts ir neatkarīgi izstrādājis augstas -stiprības - tipa titāna sakausējumu Ti-B25, kam piemīt augstas stiprības un labas aukstās apstrādes īpašības, un tas ir plaši izmantots kuģu sakaru sistēmās. Ķīnas Zinātņu akadēmijas Metālu institūts ir izstrādājis 1000 un 1200 MPa augstas-izturības un augstas stingrības titāna sakausējumus titānam, ko izmanto okeāna inženierzinātnēs, un ir sagatavojis titāna sakausējuma čaulas Abyss in situ, zinātnisko eksperimentu stacijai, galvenokārt Titānišas 6.
Pēdējos gados Ķīna ir ieviesusi piedevu ražošanas tehnoloģiju arī dziļjūras iekārtu ražošanā. Ķīnas kuģubūves rūpniecības korporācija Fenxi Heavy Industry Co., Ltd. sadarbībā ar Xi'an Bolite ir izmantojusi lāzerkausēšanas nogulsnēšanas (LMD) tehnoloģiju, lai izmēģinātu titāna sakausējuma dzenskrūves, dobos apvalkus utt. Ķīnas Zinātņu akadēmijas Metālu institūts sadarbībā ar Šanhajas Zinātņu un tehnoloģiju universitāti ir izstrādājis dažādus inženiertehniskos komponentus{{ti5} piedevu ražošanas un pulvera karstās izostatiskās presēšanas procesi. Balstoties uz dizaina ideju par augstu zemdzesēšanas sastāvu un augstas -izturības titāna sakausējumu stiprināšanas un rūdīšanas metodi, ir izstrādāta vājas tekstūras, līdzsvarota kristāliska titāna sakausējuma kompozīcijas sistēma, kas piemērota piedevu ražošanas procesiem, ļaujot titāna sakausējumiem, kas ražoti ar piedevām, sasniegt izcilu izturību, plastmasas saskaņošanas īpašības.
14. piecu gadu plāna periodā Ziemeļrietumu institūts, balstoties uz Nacionālās galvenās pētniecības un attīstības programmas apakšprojektu "Augstas stiprības un izturīga titāna sakausējuma kompozīcijas optimizēšana un sagatavošana dziļjūras ekstrēmas apkalpošanas videi", izstrādāja īpaši augstas stiprības titāna sakausējumu Ti1300G dziļjūras iekārtām un augstas stiprības un titāna ražošanas iekārtām, kas balstītas uz titānu. uz augstas stiprības un izturīgiem titāna sakausējumiem Ti1300 un Ti5321. Ti1300G sakausējuma spiedienizturīgā apvalka tecēšanas robeža var sasniegt 1250 MPa, pagarinājums ir lielāks vai vienāds ar 9%, trieciena enerģija ir lielāka vai vienāda ar 24J, un izturība pret lūzumu ir lielāka vai vienāda ar 60 MPa · m1/2; Ar Ti5321G sakausējuma piedevu ražoto komponentu tecēšanas robeža var sasniegt 1050 MPa, un pagarinājuma ātrums ir lielāks vai vienāds ar 9%. Spiedienizturīgs korpusa komponents dziļjūras planieriem tika sagatavots, izmantojot Ti1300G sakausējumu, un dziļjūras ROV dzenskrūves dzenskrūve un eksperimentālā manipulatora roka tika sagatavota, izmantojot Ti5321G sakausējumu. Pašlaik spiediena izturīgais apvalks gaida testēšanu pēc uzstādīšanas, un ROV ir veiksmīgi izturējis jūras izmēģinājumus Dienvidķīnas jūrā.
Pieprasīt cenas piedāvājumu
E-pasts:bjcxtitanium@gmail.com
Whatsapp:+8613571718779
